角度傳感器

　　能感受被測(cè)角度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。角度傳感器，顧名思義，是用來檢測(cè)角度的。它的身體中有一個(gè)孔，可以配合樂高的軸。當(dāng)連結(jié)到RCX上時(shí)，軸每轉(zhuǎn)過1/16圈，角度傳感器就會(huì)計(jì)數(shù)一次。往一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，計(jì)數(shù)增加，轉(zhuǎn)動(dòng)方向改變時(shí)，計(jì)數(shù)減少。計(jì)數(shù)與角度傳感器的初始位置有關(guān)。當(dāng)初始化角度傳感器時(shí)，它的計(jì)數(shù)值被設(shè)置為0，如果需要，你可以用編程把它重新復(fù)位。

　　通過計(jì)算旋轉(zhuǎn)的角度你可以很容易的測(cè)出位置和速度。當(dāng)在機(jī)器人身上連接上輪子(或通過齒輪傳動(dòng)角度傳感器來移動(dòng)機(jī)器人)時(shí)，可以依據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度和輪子圓周數(shù)來推斷機(jī)器人移動(dòng)的距離。然后就可以把距離轉(zhuǎn)換成速度，你也可以用它除以所用時(shí)間。實(shí)際上，計(jì)算距離的基本方程式為：

　　距離=速度&TImes;時(shí)間

　　由此可以得到：

　　速度=距離/時(shí)間

　　旋轉(zhuǎn)角度傳感器特點(diǎn)

　　1. 密封結(jié)構(gòu)可防止灰塵與液體進(jìn)入內(nèi)部件，使之達(dá)到性能穩(wěn)定性。

　　2. 可對(duì)應(yīng)高溫?zé)o鉛焊接。

　　3. 優(yōu)良的電阻材料與高可靠性滑動(dòng)片可以達(dá)到1M旋轉(zhuǎn)。

　　4. D形貫通孔式轉(zhuǎn)子可選擇任何一種齒輪外形。

　　5. D形貫通孔式轉(zhuǎn)子和T形貫通孔式轉(zhuǎn)子均可提供。

　　6. 可提供引線型端子。

　　7. 超薄型 (高度為2.1mm)。

　　8. 采用未使用鉛的鍍金端子。

　　9. 符合RoHS指令。

　　如果把角度傳感器連接到馬達(dá)和輪子之間的任何一根傳動(dòng)軸上，必須將正確的傳動(dòng)比算入所讀的數(shù)據(jù)。舉一個(gè)有關(guān)計(jì)算的例子。在你的機(jī)器人身上，馬達(dá)以3:1的傳動(dòng)比與主輪連接。角度傳感器直接連接在馬達(dá)上。所以它與主動(dòng)輪的傳動(dòng)比也是3:1。也就是說，角度傳感器轉(zhuǎn)三周，主動(dòng)輪轉(zhuǎn)一周。角度傳感器每旋轉(zhuǎn)一周計(jì)16個(gè)單位，所以16*3=48個(gè)增量相當(dāng)于主動(dòng)輪旋轉(zhuǎn)一周?，F(xiàn)在，我們需要知道齒輪的圓周來計(jì)算行進(jìn)距離。幸運(yùn)地是，每一個(gè)LEGO齒輪的輪胎上面都會(huì)標(biāo)有自身的直徑。我們選擇了體積最大的有軸的輪子，直徑是81.6CM(樂高使用的是公制單位)，因此它的周長(zhǎng)是81.6&TImes;π=81.6&TImes;3.14≈256.22CM?，F(xiàn)在已知量都有了：齒輪的運(yùn)行距離由48除角度所記錄的增量然后再乘以256。我們總結(jié)一下。稱R為角度傳感器的分辨率(每旋轉(zhuǎn)一周計(jì)數(shù)值)，G是角度傳感器和齒輪之間的傳動(dòng)比率。我們定義I為輪子旋轉(zhuǎn)一周角度傳感器的增量。即：

　　I=G&TImes;R

　　在例子中，G為3，對(duì)于樂高角度傳感器來說，R一直為16.因此，我們可以得到：

　　I=3×16=48

　　每旋轉(zhuǎn)一次，齒輪所經(jīng)過的距離正是它的周長(zhǎng)C，應(yīng)用這個(gè)方程式，利用其直徑，你可以得出這個(gè)結(jié)論。

　　C=D×π

　　在我們的例子中：

　　C=81.6×3.14=256.22

　　最后一步是將傳感器所記錄的數(shù)據(jù)-S轉(zhuǎn)換成輪子運(yùn)動(dòng)的距離-T，使用下面等式：

　　T=S×C/I

　　如果光電傳感器讀取的數(shù)值為296，你可以計(jì)算出相應(yīng)的距離：

　　T=296×256.22/48=1580 距離(T)的單位與輪子直徑單位是相同的.